Nonlinear tracking control of underactuated cranes with load transferring and lowering: Theory and experimentation

A bridge crane is a complicated nonlinear underactuated mechatronic system, for which high-speed positioning and anti-swing control is the kernel objective. Existing methods for varying cable length cranes require either linearizations or approximations, when performing analysis, and they usually assume small load swing; moreover, the ranges of the tracking errors cannot be guaranteed during the overall process. Motivated by these facts, we present a new tracking scheme for cranes with load horizontal transportation and lowering control, which achieves simultaneous load swing suppression and elimination. To the best of our knowledge, the proposed method yields the first feedback closed-loop control result not needing linearization or approximation operations to the original nonlinear crane dynamics with cable length variation, while relaxing the common assumption imposed on load swing associated with existing methods. It can also guarantee that the tracking errors are always within a priori set bounds and converge to zero rapidly. Lyapunov-like analysis is implemented to support the theoretical derivations. We carry out hardware experiments to illustrate the superior control performance of the new method.     

基于通用即插即用的服务监控机器人在智能家居中的应用

针对智能家居系统中多种异构电子设备难以与其他设备集成的问题,采用一种通用即插即用(UPnP)方式将服务机器人集成到智能家居系统中,着重介绍了集成后衍生的新服务.首先系统地介绍了UPnP标准和服务机器人Rovio;然后开发一个PC应用程序作为服务机器人和家庭智能网络之间连接的虚拟桥,形成服务机器人为智能家居网络提供服务的控制回路.最后通过一些实际操作来验证UPnP Rovio虚拟桥的性能,旨在探索服务机器人集成到智能家居的可能性和一些衍生的先进服务.通过路径跟踪、垃圾检测等一些先进服务的实际演示验证了通过UPnP方式将服务机器人集成到智能家居网络中的可行性,并展示了智能家居互通后的巨大潜在利益.     

大型精炼钢包用刚玉-尖晶石质透气砖的研制与使用

为满足大型精炼钢包对透气砖的要求,通过配方优化、高温烧成等技术手段,成功开发了性能和使用效果优于传统铬刚玉质透气砖的刚玉-尖晶石质透气砖。该透气砖以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉为细粉,并加入6%纯铝酸钙水泥、5%活性α-Al_2O_3微粉和8%尖晶石,另外加入适量氧化铬和减水剂,经振动成型、干燥后于1500℃保温3h以上烧成。该透气砖在大型精炼钢包上使用,取得了满意的使用效果。     

增压风机用高速无刷直流电机控制系统设计

根据增压用无刷直流电机的具体需求,设计了一套无刷直流电机H桥驱动电路;建立了无刷直流电机的数学模型,分析了变积分PID的优点;在Matlab环境下,设计了实际系统的变积分PID控制器;最后,将系统的运行数据上传至上位机,并对实际运行情况进行了分析。分析表明,控制系统设计较合理,并具有一定的参考价值。     

长河坝水电站初期导流洞下闸封堵方案优选研究

长河坝水电站初期导流洞堵头挡正常蓄水位的水头高达212.00 m,封堵工程量大、程序复杂、直接影响电站发电工期。结合导流洞封堵施工的特点,通过结构稳定计算分析,拟定永久堵头挡水、闸门挡水、临时堵头与永久堵头结合、2号导流洞堵头位置下移4种下闸封堵方案,并从发电工期、施工进度、工程结构安全、工程投资等方面进行全面的经济技术比较,进而优选出最佳方案。研究成果可为类似高堆石坝工程导流洞的下闸封堵设计提供借鉴。     

斜拉桥预应力混凝土索塔锚固结构受力性能分析

为了研究U形与直线预应力束混合布置索塔锚固结构的受力特性,以国内某姊妹塔斜拉桥的菱形桥塔为例,采用通用有限元程序建立索塔锚固结构的节段有限元模型,分析索塔锚固结构在预应力荷载与斜拉索水平力共同作用下的受力情况。结果表明:在索塔锚固结构中采用U形与直线预应力束混合布置能较好的满足设计要求,使锚固区整体处于较为合理的压力状态之下,除局部的应力集中外,基本消除了斜拉索作用下顺桥向塔柱的拉应力;在齿块与塔柱内壁的结合处存在应力集中现象,应当引起足够的重视,施工时应严格控制施工质量。     

指数曲线贮仓的设计剖析

贮仓是许多工业过程中的常用设备，起拱是贮仓使用时常出现的故障，如何解决起拱问题是贮仓设计的关键，除常采取增大仓壁倾角、设置破拱装置等方法外，设计成曲线贮仓也是行之有效的措施之一。分析了指数曲线贮仓的工作原理和特点，建立了仓壁指数曲线方程，阐述了设计步骤与注意事项，并举例说明。     

一种由WiFi智能插座构成的智能家届

本文首先叙述了智能家居的基本概念以及分析了智能家居中的通信技术,分析了WiFi技术在智能家居中的应用优势。接着讨论了串口WiFi的功能,以WiFi插座为例,描述了串口WiFi在智能家居中的具体应用。最后叙述了基于WiFi技术的智能家居系统。     

交换网络中广播风暴的产生和生成树协议（STP）对其有效阻止

在交换网络环境中,物理环路可以提高网络的冗余,但容易产生双向的广播环,甚至形成广播风暴,使交换机瘫痪;通过生成树协议生成根网桥,根端口,指定端口和阻塞端口,在逻辑上断开该网段,形成一个无环网络,使网络中无法产生广播环和广播风暴;当其它链路出现故障时,阻塞的端口自动恢复,逻辑断开的线路又被连通,继续传输数据。     

直流电桥法测量电缆故障点的距离

迅速、准确地探测故障点的位置对保证故障电缆的及时修复有着重要意义。介绍了电缆故障的性质和直流电桥法测量电缆故障点距离的原理，着重阐述了几种常用的电缆接地故障的测量方法，并提出在实际生产、施工中，应根据具体情况选取合理的仪器及测量方法，迅速、准确地探测故障点的位置，以保证故障电缆的及时修复。